pengaruh abu vulkanik kelud dan pupuk kandang

PENGARUH
ABU
VULKANIK
KELUD
DAN
PUPUK
KANDANG
TERHADAP
KETERSEDIAAN DAN SERAPAN SULFUR PADA
JAGUNG DI TANAH ALFISOL
(The
Effect
of
Kelud
Volcanic
Ash
and
Cow
Manure
to Sulphur Availability and Sulphur
Maize Uptake on Alfisols)
Suntoro, 1Hery Widijanto, 1Sudadi dan 2Isni Wiyati
1
Staf Pengajar Fakultas Pertanian UNS
2
Mahasiswa Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian UNS
1
Abstract
A lot of sulphur in soil not available for plant. Kelud volcanic ash with cow manure added
can use as an alternative to make nutrient sufficient for maize because it containt nutrients needed by plant. The aim of this research was to study the effect of Kelud volcanic
ash thickness and cow manure dosage to sulphur availability and sulphur maize uptake
on alfisol. The method of this research was Completly Random Design with two treatment
factors. The first factor was Kelud volcanic ash thickness (0,2,4,6 cm), and the second
factor was cow manure dosage (0; 2,5; 5 ton ha-1). Data analyzed with F test level of 95%,
and if the treatment showed significant effect it was continued by Duncan’s multiple range
test level of 95%. The parameters of this reasearch were sulphur disolved, sulphhur maize
uptake, maize height, fresh and dry matter of maize. The result showed that thickness of
4 and 6 cm Kelud volcanic ash significantly affected to sulphur availability and sulphur
maize uptake. Furthermore, cow manure dosage of 2,5 and 5 ton ha-1 showed highly significant different to sulphur maize uptake than control. The best combination can not fixed
because of both treatment factors non significant affected.
Key word: corn, cow manure, Kelud volcanic ash, sulphur
Pendahuluan
Unsur S diserap oleh akar tanaman dari dalam tanah dalam bentuk ion sulfat (SO42-)
(Wu et al. 2012). Sulfat anorganik umumnya kurang dari 5% dari sulfur tersedia
dalam tanah pertanian (Kertesz dan MirEmail : [email protected]
leauy 2004). Sulfat dalam tanah aerob dapat tereduksi oleh bakteri membentuk H2S
(Berner et al. 1985), yang akan bereaksi
dengan logam-logam berat menghasilkan sulfida-sulfida yang sangat tidak larut
(Engelstad 1997). Tanah alfisol memiliki
kandungan Al dan Fe yang cukup tinggi,
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
121
Pengaruh Abu Vulkanik Kelud Dan Pupuk Kandang
yang pada keadaan tertentu dapat mengikat
SO42- sehingga menurunkan ketersediaan S
di tanah Alfisol.
Menurut Rose dan Durant (2009),
abu vulkanik terdiri dari batuan bubuk, dan
kaca vulkanik, terbentuk selama erupsi vulkanik, dan memiliki diameter kurang dari
2 mm. Abu vulkanik Kelud mengandung
mineral yang dibutuhkan oleh tanaman.
Karakteristik debu vulkanik yang terdapat
pada Gunung berapi memiliki kandungan
P dalam abu volkan berkisar antara rendah sampai tinggi (8-232 ppm P2O5). KTK
(1,77-7,10 me/100g) dan kandungan Mg
(0,13-2,40 me/100g) yang tergolong rendah, namun kadar Ca cukup tinggi (2,1315,47 me/100g). Sulfur (2- 160 ppm),
kandungan logam berat Fe (13-57 ppm),
Mn (1.5-6,8 ppm), Pb (0,1-0,5 ppm) dan
Cd cukup rendah (0,01-0,03 ppm) (Sudaryo
dan Sucipto 2009).
Sulfur merupakan unsur hara
makro esensial, sehingga ketersediaan unsur tersebut penting untuk tanaman. Salah
satu abu vulkanik yang dapat digunakan
adalah abu vulkanik Kelud karena jumlahnya cukup banyak pasca letusan Gunung
Kelud 13 Pebruari 2014.
Dekomposisi mineral yang terkandung pada abu vulkanik tidak terjadi
secara cepat. Penambahan bahan organik
seperti pupuk kandang akan mampu membantu mempercepat proses dekomposisi
abu vulkanik. Menurut Seta (1987), gugus
karboksil dan hidroksil berperan sebagai
sumber muatan negatif sehingga dapat
berikatan dengan unsur mineral yang bermuatan positif seperti K+, Ca2+, Mg2+ dan
kation-kation lainnya. Gugus amina, amida
dan amino pada bahan organik berperan
sebagai muatan positif sehingga dapat
berikatan dengan unsur yang bermuatan
negatif (anion) seperti SO42-. Oleh karena
itu dilakukan penelitian tentang pengaruh
abu vulkanik Kelud dan pupuk kandang
sapi terhadap ketersediaan dan serapan hara
Sulfur pada tanaman Jagung di tanah Alfi122
Suntoro, Hery Widijanto,
Sudadi dan Isni Wiyati
sol. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengkaji pengaruh abu vulkanik Kelud
dan pupuk kandang terhadap ketersediaan
Sulfur di tanah Alfisol, mengkaji abu vulkanik Kelud dan pupuk kandang terhadap
serapan Sulfur pada tanaman jagung di tanah Alfisol.
Metode Penelitian
Pengambilan sampel tanah dilakukan di Desa Sukosari, Jumantono, Karanganyar, sedangkan pengambilan sampel
abu vulkanik Kelud dilakukan di sekitar
wilayah UNS. Penelitian dilakukan di Rumah Kaca A Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret, dan dilaksanakan pada
bulan Juni 2014 sampai Januari 2015.
Alat yang digunakan antara lain:
polibag ukuran 45cm x 45cm, oven, erlenmeyer, alat ukur, timbangan analitik, dan
peralatan laboratorium. Sedangkan bahan
yang digunakan yaitu abu vulkanik Kelud,
pupuk kandang sapi, benih jagung varietas Bisi-2, tanah Alfisol, dan bahan kimia
laboratorium. Penelitian ini dilaksanakan
dengan menggunakan Rancangan Acak
Lengkap Lengkap (RAL), terdiri dari dua
faktor yaitu ketebalan abu vulkanik Kelud ketebalan 0 cm (A0) sebagai kontrol;
ketebalan 2 cm (A1); ketebalan 4 cm (A2);
ketebalan 6 cm (A3), dan dosis pupuk kandang 0 ton ha-1 (P0) sebagai kontrol; 2,5
ton ha-1 (P1); dan 5 ton ha-1 (P2). Didapat
12 kombinasi perlakuan, kemudian kombinasi perlakuan tersebut masing-masing
diulang sebanyak 3 kali, sehingga terdapat
36 unit perlakuan.
Tahapan penelitian meliputi analisis awal media, persiapan media tanam, penanaman, pemeliharaan, pemanenan, dan
analisis laboratorium. Pengamatan peubah
utama meliputi sulfur tersedia tanah menggunakan metode turbidimetri dan serapan
sulfur jagung menggunakan metode pengabuan basah, ditunjang dengan pertumbuhan jagung yaitu tinggi tanaman. Analisis
data dalam penelitian ini menggunakan
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
Pengaruh Abu Vulkanik Kelud Dan Pupuk Kandang
uji F taraf kepercayaan 95%, dan apabila
perlakuan berpengaruh nyata dilanjutkan
dengan uji jarak berganda Duncan taraf kepercayaan 95%.
Karakteristik Tanah, Abu Vulkanik dan
Pupuk Kandang Awal
Hasil analisis tanah, abu vulkanik
Kelud dan pupuk kandang sapi awal berdasarkan analisis laboratorium yang dillakukan memiliki nilai bahan organik tanah 0,18%; pH 5,78; KTK sebesar 24,80.
cmol(+) kg-1; dan S terlarut tanah 0,27
me 100g-1. Menurut Suriadi dan Nazam
(2005), bahan organik tanah telah terbukti
berperan sebagai kunci utama dalam mengendalikan kualitas tanah baik secara fisik,
kimia, maupun biologi. Bahan organik tanah yang rendah menyebabkan kandungan
unsur hara seperti Ca dan Mg juga rendah.
Analisis unsur hara tersebut terutama unsur
S dilakukan untuk mengetahui besarnya
unsur yang terkandung dan peranannya dalam peningkatan ketersediaan S pada tanah
Alfisol dan serapan S tanaman jagung. Hasil analisis karakteristik abu vulkanik Kelud dan pupuk kandang sapi disajikan pada
Tabel 1.
Suntoro, Hery Widijanto,
Sudadi dan Isni Wiyati
kan pengaruh nyata terhadap S terlarut
tanah, sedangkan pupuk kandang sapi berpengaruh tidak nyata terhadap S terlarut tanah. Hasil uji jarak berganda Duncan taraf
kepercayaan 95% disajikan pada Gambar
1. Sulfur di dalam tanah didapatkan dari
sisa-sisa tanaman, kotoran hewan, pupuk
sulfur dan sulfat (SO42-) serta hujan asam
(Tisdale et al. 1990).
Sulfur dalam tanah dibedakan
menjadi dua yaitu sulfur anorganik dan
sulfur organik. Bentuk sulfur anorganik
yaitu SO42- terlarut, SO42- terjerap, SO42- tak
larut dan S anorganik tereduksi. SO42- terlarut dan terjerap merupakan fraksi sulfur
yang dapat tersedia bagi tanaman (Tisdale
et al. 1985). Semakin banyak abu vulkanik
kelud yang diberikan, maka ketersediaan
S dalam tanah akan semakin tinggi. Sebagian besar sulfur di lingkungan tanah (>
95% dari sulfur total) terikat pada molekul
organik, dan karena itu tidak tersedia
langsung untuk tanaman (Kertesz dan
Mirleauy 2004), sehingga pemberian bahan yang mengandung sulfur yang tersedia
untuk tanaman perlu dilakukan. Menurut
Dinas Kesehatan Bantul (2014), abu vul-
Tabel 1. Karakteristik Abu Vulkanik Kelud dan pupuk kandang sapi
Variabel pengamatan
pH
K Total
Mg Total
Ca Total
S Total
Abu Vulkanik
6,58
1,03 me 100g-1
3,83 me 100g-1
18,56 me100g-1
225,83 ppm
S terlarut tanah
Berdasarkan uji F taraf kepercayaan 95%, diketahui bahwa interaksi
antara pemberian ketebalan abu vulkanik
Kelud dan dosis pupuk kandang sapi berpengaruh tidak nyata terhadap S terlarut.
Pemberian abu vulkanik Kelud memberi-
0,04%
0,09%
0,70%
0,02%
Pupuk Kandang Sapi
1,07%
0,96%
0,53%
0,36%
kanik mengandung silica dan unsur-unsur
mineral seperti sulfat, klorida, natrium,
kalsium, kalium, magnesium, dan fluorid.
Berdasarkan analisis XRF (X-Ray Fluorescence) oleh tim Balai Konservasi Borobudur, diketahui kandungan S dalam abu vulkanik sebesar 0,1% (Kompas 2014).
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
123
Pengaruh Abu Vulkanik Kelud Dan Pupuk Kandang
Suntoro, Hery Widijanto,
Sudadi dan Isni Wiyati
Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak
berganda Duncan taraf kepercayaan 95%
Gambar 1.
Pengaruh Ketebalan abu Vulkanik Kelud terhadap S terlarut pada
Tanah Alfisol
Berat Kering Brangkasa Jagung
Berdasarkan uji F taraf kepercayaan 95%, dapat diketahui bahwa tidak
terjadi interaksi antara perlakuan abu
vulkanik Kelud dan pupuk kandang sapi
terhadap berat kering brangkasan. Untuk
masing-masing perlakuan ketebalan abu
vulkanik Kelud dan dosis pupuk kandang
sapi memberikan pengaruh sangat nyata.
Hasil uji DMRT berat kering brangkasan
jagung dapat dilihat pada Gambar 2a dan
2b.
Peningkatan berat kering brang-
kasan terjadi setiap penambahan ketebalan abu vulkanik Kelud. Pemberian abu
vulkanik Kelud menyumbangkan hara S
secara langsung. Unsur S berpengaruh
terhadap pembentukan klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis (Marschner 1995). Sulfur adalah hara makro yang
berfungsi dalam sintesis protein (Astolfi
et al. 2001), dan berperan dalam beberapa
reaksi metabolisme karbohidrat dan lemak
(Tisdale et al. 1985). Hasil sintesis oleh
daun kemudian digunakan untuk membentuk penyusun tubuh tanaman sehingga da-
a
b
angka yang diikuti huruf yang sama pada diagram yang sama menunjukkan berbeda tidak
nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf kepercayaan 95%
Gambar 2. a) Pengaruh ketebalan abu vulkanik Kelud, dan b) Pengaruh dosis pupuk kandang sapi, terhadap berat kering brangkasan jagung di tanah Alfisol
124
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
Pengaruh Abu Vulkanik Kelud Dan Pupuk Kandang
pat mempengaruhi berat kering tanaman.
Selanjutnya, pemberian pupuk kandang
sapi berperan sebagai bahan organik akan
menyumbang unsur hara N, P, K, Ca, Mg,
S dan hara mikro lain akan yang diserap
oleh jagung. Penyerapan hara yang tersedia akan digunakan untuk pembentukan senyawa kompleks dan meningkatkan berat
kering brangkasan tanaman.
Serapan S jagung
Uji F taraf kepercayaan 95%
menunjukan interaksi perlakuan abu vulkanik Kelud dan pupuk kandang sapi terhadap serapan S jagung berpengaruh tidak
nyata. Pemberian abu vulkanik Kelud berpengaruh sangat nyata terhadap serapan S
Suntoro, Hery Widijanto,
Sudadi dan Isni Wiyati
jagung, begitu pula dengan dosis pupuk
kandang sapi yang diberikan. Selanjutnya
dilakukan uji DMRT taraf kepercayaan
95%, dapat dilihat pada Gambar 3 dan 4.
Menurut Sofyan (2014), peningkatan serapan sulfur oleh tanaman
berhubungan dengan ketersediaan sulfur
dalam tanah. Bahan organik berperan sebagai penyumbang unsur hara seperti N, P,
K dan S dapat meningkatkan serapan hara
oleh tanaman (Widijanto et al. 2011). Semakin banyak dosis pupuk kandang yang
ditambahkan semakin banyak pula unsur
hara yang tersedia dalam tanah, sehingga
serapan S oleh jagung juga semakin meningkat.
Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak
berganda Duncan taraf kepercayaan 95%
Gambar 3. Pengaruh ketebalan abu vulkanik kelud terhadap serapan S pada jagung di tanah Alfisol
Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak
berganda Duncan taraf kepercayaan 95%
Gambar 4.
Pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap serapan S pada
jagung
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
125
Pengaruh Abu Vulkanik Kelud Dan Pupuk Kandang
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian, kesimpulan yang dapat diambil untuk menjawab tujuan dan masalah penelitian adalah sebagai berikut :
1. Pemberian abu vulkanik Kelud berpengaruh nyata pada peningkatan sulfur terlarut tanah pada ketebalan 6 cm dibandingkan kontrol abu.
2. Pemberian abu vulkanik Kelud berpengaruh sangat nyata pada serapan sulfur
jagung pada pemberian abu ketebalan 4
cm dan ketebalan 6 cm dibanding kontrol
abu, begitu pula dengan pemberian pupuk
kandang sapi berpengaruh sangat nyata terhadap serapan sulfur jagung pada permberian dosis 2,5 ton ha-1 dan dosis 5 ton ha-1
dibanding kontrol pupuk kandang.
3. Interaksi antara abu vulkanik Kelud
dan pupuk kandang sapi berpengaruh
tidak nyata terhadap S terlarut tanah, berat
brangkasan tanaman, dan serapan S jagung
namun pemberian abu vulkanik Kelud berpengaruh nyata terhadap S terlarut tanah,
dan sangat nyata terhadap berat kering
brangkasan dan serapan S jagung, pemberian pupuk kandang sapi berpengaruh sangat nyata terhadap berat kering brangkasan
dan serapan S jagung.
Saran
Diperlukan penelitian lebih lanjut terhadap
waktu inkubasi abu vulkanik Kelud, pupuk
kandang sapi, dan tanah Alfisol sebelum
digunakan sebagai media sehingga unsurunsur mineral yang terkandung didalamnya dapat tersedia untuk tanaman.
Diperlukan penelitian lebih lanjut tentang
perbedaan jenis bahan organik yang digunakan untuk mempercepat tingkat dekomposisi mineral yang terkandung pada abu
vulkanik Kelud.
126
Suntoro, Hery Widijanto,
Sudadi dan Isni Wiyati
Ucapan Terima Kasih
Makalah merupakan bagian skripsi mahasiswa dan iuran dari penelitian skim Hibah
Unggulan Fakultas Pertanian UNS (UFUNS) tahun anggaran 2014 dengan judul
: Dampak Abu Vulkanik Erupsi Gunung
Kelud terhadap Ketersediaan dan Serapan
K, Mg dan S Jagung di Tanah Alfisol dalam
Sistem Pertanian Organik. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kepala LPPM
dan Rektor UNS atas dana dan kepercayaan
yang diberikan.
Daftar Pustaka
Astolfi S, De Biasi MG, Passera C 2001.
Effects of irradiance-shulpur interactions on enzyme of carbon,
nitrogen, and sulphur metabolism
in maize plants. Photosynthetica
39(2):177-181.
Berner RA, De Leeuw JW, Spiro B,
Murchison DG, Eglinton G 1985.
Sulphate Reduction, Organic Matter Decomposition and Pyrite Formation. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A
315(1531): 25-38.
Dinas Kesehatan Bantul 2014. Pencegahan dampak abu vulkanik. http://
dinkes.bantulkab.go.id/berita/
baca/2014/02/20/083316/pencegahan-dampak-abu-vulkanik. Diakses
pada Minggu, 2 Pebruari 2015.
Engelstad OP 1997. Teknologi dan penggunaan pupuk. 3th Ed. Universitas
Gajah Mada Press. Yogyakarta.
Kertesz MA, Mirleauy P 2004. The role
of soil microbes in plant sulphur
nutrition. Journal of Experimental
Botany 55(404): 1939-1945.
Kompas 2014. Abu kelud tak bahayakan
candi borobudur. http://regional.
kompas.com/. Diakses pada tanggal
16 April 2015.
Marschner H 1995. Mineral nutrion of
higher plants. 2nd ed. London: Academic Press.
Rose WI, Durant AJ 2009. Fine ash con-
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
Pengaruh Abu Vulkanik Kelud Dan Pupuk Kandang
tent of explosive eruptions. Journal
of Volcanology and Geothermal Research 186 (1-2): 32–39.
Seta AK 1987. Konservasi sumberdaya tanah. Kalam Mulia. Jakarta.
Sofyan 2014. Potensi belerang dari bokashi
eceng gondok {Eichhornia crassipes (Martt.) Solm} dalam meningkatkan mutu serta hasil padi pada
inceptisols. J. Agrifor 13(2): 165174.
Sudaryo, Sutjipto 2009. Identifikasi dan
penentuan logam berat pada tanah
vulkanik di daerah cangkringan,
kabupaten sleman dengan metode
analisis aktivasi neutron cepat.
Seminar Nasional V SDM Teknologi. Yogyakarta.
Suraidi A, Nazam M 2005. Penilaian kualitas tanah berdasarkan kandungan
bahan organik (kasus di Kabupaten
Bima). ttp://ntb.litbang.pertanian.
go .id/ind/2005/SP/penelitian.doc.
Diakses pada 7 Mei 2015.
Suntoro, Hery Widijanto,
Sudadi dan Isni Wiyati
Tisdale SL, Nelson WL, Beaton JD
1985. Soil fertility and fertilizers.
3rd ed. Macmillan. New York.
Tisdale SL, Nelson WL, Beaton JD
1990. Soil Fertility and Fertilizers.
5th ed. New York : Macmillan.
Widijanto H, Anditasari N, Suntoro 2011.
Efisiensi serapan S dan hasil padi
dengan pemberian pupuk kandang
puyuh dan pupuk anorganik di lahan sawah (Musim Tanam II). J.
Sains Tanah 8(1): 61-70.
Wu Y, Wang W, Messing J 2012. Balancing
of Sulfur Storage in Maized Seed.
BMC Plant Biology 2012(1): 1-7.
Jurnal EKOSAINS | Vol. VII | No. 2 | Juli 2015
127